METAIS E LIGAS METÁLICAS FACULDADE DE ODONTOLOGIA DE PIRACICABA METAIS E LIGAS METÁLICAS UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS

METAIS E LIGAS METÁLICAS FACULDADE DE ODONTOLOGIA DE PIRACICABA METAIS E LIGAS METÁLICAS UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS

CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS Polímeros Cerâmicas Compósitos METAIS

IONIZAM POSITIVAMENTE UMA SOLUÇÃO METAIS “Substância química, boa condutora de calor e eletricidade e quando polida, boa refletora de luz” Metals Handbook, 1992 IONIZAM POSITIVAMENTE UMA SOLUÇÃO

Metais Leves Metais Pesados Não Metais Gases Inertes 57 La 58 Ce 59 Pr Elementos de Terras Raras (Séries Lantanidas)* 57 La 58 Ce 59 Pr 60 Nd 61 Il 62 Sm 63 Eu 64 Gd 65 Tb 66 Dy 67 Ho 68 Er 69 Tm 70 Yb 71 Lu 89 Ac 90 Th 91 Pa 92 U 93 Np 94 Pu 95 Am 96 Cm 97 Bk 98 Cf 99 Es 100 Fm 101 Md 102 No 103 Lw Elementos Radioativos (Séries Actinidas)** 1 H 3 Li 11 Na 19 K 37 Rb 55 Cs 87 Fa 4 Be 12 Mg 20 Ca 38 Sr 56 Ba 88 Ra 21 Sc 39 Y * ** 22 Ti 40 Zr 72 Hf 23 V 41 Cb 73 Ta 24 Cr 42 Mo 74 W 25 Mn 43 Tc 75 Re 26 Fe 44 Ru 76 Os 27 Co 45 Rh 77 Ir 28 Ni 46 Pd 78 Pt 29 Cu 47 Ag 79 Au 30 Zn 48 Cd 80 Hg 5 B 6 C 14 Si 7 N 15 P 33 As 8 O 16 S 34 Se 52 Te 13 Al 31 Ga 49 In 81 32 Ge 50 Sn 82 Pb 51 Sb 83 Bi 84 Po 9 F 17 Cl 35 Br 53 I 85 At 2 He 10 Ne 18 A 36 Kr 54 Xe 86 Rn

METAIS Com exceção do ouro puro em folha, Titânio c.p. e cones de Prata endodônticos todos são ligas Na odontologia: todos são sólidos cristalinos

SÓLIDO CRISTALINO

ESTRUTURA AMORFA

SOLIDIFICAÇÃO DOS METAIS A-B’ Super Resfriamento B-C Ponto de Fusão B C B’ D

Bons condutores de calor e eletricidade UNIÕES METÁLICAS União atômica primária A camada mais distante de elétrons ao redor de um átomo neutro é espontaneamente liberada Bons condutores de calor e eletricidade

LIGAS METÁLICAS O uso de metais puros é limitado Produzido pela fundição dos elementos acima do ponto de fusão

LIGAS METÁLICAS “Uma substância que contém dois ou mais elementos na qual pelo menos um deles é um metal mutuamente solúvel na condição de fundido”

SISTEMA DE LIGAS É um agregado de dois ou mais metais sob todas as formas de combinações possíveis Para definir a composição, dois sistemas são empregados: porcentagem em peso (%p) e porcentagem atômica (%at)

SISTEMA DE LIGAS Fase: porção fisicamente distinta, homogênea e mecanicamente separável do sistema. Limite granular: limite entre essas fases

CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAS Classificação de acordo com: Uso Componente principal Nobreza Três elementos principais Sistema de fase dominante

CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAS Classificação de acordo com: Uso Componente principal Nobreza Três elementos principais Sistema de fase dominante

CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAS Uso: Inlays de metal Coroas e pontes Restaurações metalocerâmicas Próteses parciais removíveis Implantes Outros

CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAS Componente principal: Ouro Paládio Prata Níquel Cobalto Titânio

CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAS Nobreza: Altamente nobre Nobre Predominantemente de metais básicos

CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAS Três elementos principais: Ouro-prata-paládio Paládio-prata-estanho Níquel-cromo-berílio Cobalto-cromo-molibdênio Titânio-alumínio-vanádio Ferro-níquel-cromo

CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAS Sistema de fase dominante Isomorfo - Fase Única Eutética Peritética Intermetálica

CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAS Números de elementos: Binária Ternária Quaternária

SOLUÇÃO SÓLIDA Átomos de um metal distribuem-se aleatoriamente substituindo átomos de outro metal com arranjo molecular semelhante quando solidificados formando uma única fase

SOLUÇÃO SÓLIDA Dois metais solúveis mutuamente no estado sólido O sistema não é mecanicamente separável Sistema de liga mais simples existente

SOLUÇÃO SÓLIDA Solvente - Soluto Solvente: Metal cujo arranjo espacial persiste Metal cujo átomos ocupam mais da metade da grade espacial

SOLUÇÃO SÓLIDA Solvente - Soluto Soluto: Metal cujo átomos são incorporados Metal cujo átomos ocupam menos da metade da grade espacial

SOLUÇÕES SÓLIDAS Configurações de arranjo espacial Substitucional Ouro ou Cobre Ordenada Ouro Cobre

CONDIÇÕES DE SOLUBILIDADE DOS SÓLIDOS Tamanho do átomo: deve diferir em apenas 15% ou outras fases aparecerão Valência: Metais de mesma valência são mais próprios

CONDIÇÕES DE SOLUBILIDADE DOS SÓLIDOS Afinidade química: se apresentarem alta afinidade química, tendem a formar um composto intermetálico Tipo de grade: Somente metais com o mesmo tipo de grade formam soluções sólidas em odontologia, a maioria é cúbica de face centrada

PROPRIEDADES MECÂNICAS DAS SOLUÇÕES SÓLIDAS Durante a substituição de átomos, ocorre distorção localizada, tornando o deslizamento mais difícil Aumento da resistência, limite proporcional e dureza superficial Diminuição da ductilidade

LIGAS EUTÉTICAS Exibe completa solubilidade no estado líquido, porém solubilidade limitada no estado sólido Friáveis: presença de fase insolúveis Ex: eutético Prata-Cobre Líquido = solução sólida α + solução sólida β

LIGAS PERITÉTICAS São incomuns em odontologia Exceção para o sistema Prata-Estanho Líquido + β = α

LIGAS ODONTOLÓGICAS PARA FUNDIÇÃO Histórico: Mudanças tecnológicas das próteses Avanços metalúrgicos Variações dos preços dos metais nobres a partir de 1968

LIGAS ODONTOLÓGICAS PARA FUNDIÇÃO Histórico: Anos 50: introdução do recobrimento por cerâmica Introdução das ligas de metais básicos Introdução de metais nobres livres de ouro

PROPRIEDADES DESEJÁVEIS DAS LIGAS DE FUNDIÇÃO Compatibilidade Pouca contração de solidificação Mínima reatividade com o material de revestimento Boa resistência ao desgaste Alta dureza Resistência à deflexão

PROPRIEDADES DESEJÁVEIS DAS LIGAS DE FUNDIÇÃO Excelente resistência ao manchamento e corrosão Facilidade de: Fusão Fundição Soldagem Polimento LIGAS DE OURO TIPO II E III

ALTERNATIVAS À FUNDIÇÃO Folhas laminadas em casos de metalocerâmicas CAD-CAM (Computer Aided Designed / Computer Aided Machined) Torneamento por cópia e usinagem com descargas elétricas

QUALQUER MERDA II

CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAS PARA FUNDIÇÃO Tipo I: Macia (baixas tensões: inlays) Tipo II: Média (tensões moderadas: onlays) Tipo III: Dura (altas tensões: onlays, coroas, PPR de pouca extensão) Tipo IV: extradura (tensão extrema: núcleos e pinos intracanais, coroas veneer, PPF de longa extensão e PPR)

QUILATE - PERMILAGEM Quilate: partes de ouro puro em 24 partes da liga Permilagem: partes de ouro puro em 1000 partes de liga

CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAS PARA FUNDIÇÃO Contém  25%p de elementos metálicos nobres Predominantemente de metais básicos Contém  25%p de elementos metálicos nobres Metal nobre  40%p de Au e 60%p dos elementos metálicos nobres Metal altamente nobre Conteúdo total de metal nobre Tipo de liga

METAIS NOBRES São 8 os metais nobres: Ósmio Prata Irídio Paládio Rutênio Platina Ródio Ouro Prata: na cavidade oral é mais reativa, deste modo não é considerada nobre

TRATAMENTO TÉRMICO PARA LIGAS DE OURO Tratamento térmico amaciador: Fases intermediárias transformam-se em soluções sólidas desordenadas Diminuição da resistência à tração, limite proporcional e dureza Aumento da ductilidade

TRATAMENTO TÉRMICO PARA LIGAS DE OURO Tratamento térmico endurecedor: Armazenamento à temperatura específica (200-450 °C) durante 15 a 30 minutos antes do resfriamento brusco

CONTRAÇÃO DE SOLIDIFICAÇÃO Ocorre em 3 estágios: Contração térmica do metal líquido entre a temperatura em que foi aquecido e a temperatura do liquidus Contração inerente as suas alterações do estado líquido para sólido Contração térmica do metal sólido que ocorre até a temperatura ambiente

CONTRAÇÃO DE SOLIDIFICAÇÃO Valores de contração são menores que os estipulados: Início da solidificação pelas paredes Adesão mecânica à paredes do modelo Contração térmica > contração de fundição

LIGAS PARA RESTAURAÇÕES METÁLICAS E COROAS VENEER Ligas de Prata-Paládio: Branca Pelo menos 25% de paládio confere resistência ao manchamento Prata-Paládio: tipo III Prata-Paládio-Cobre: tipo IV

LIGAS PARA RESTAURAÇÕES METÁLICAS E COROAS VENEER Ligas de Alumínio-Bronze (Cu-Al) 81-88 % Cobre 7-14 % Alumínio 2-4 % Níquel 1-4 % Ferro Potencial de manchamento: sulfeto de cobre

LIGAS DE METAIS ALTAMENTE NOBRES PARA RESTAURAÇÕES METALOCERÂMICAS Ligas originais: 88% de Ouro Introdução de 1% de metais básicos: Produção de filme de óxidos que permitiu a união com a cerâmica

LIGAS DE METAIS ALTAMENTE NOBRES PARA RESTAURAÇÕES METALOCERÂMICAS Potencial de união à cerâmica Coeficiente de contração térmica compatível com o das cerâmicas Temperatura de solidus suficientemente altas para permitir a aplicação da cerâmica de baixa fusão

LIGAS DE METAIS ALTAMENTE NOBRES PARA RESTAURAÇÕES METALOCERÂMICAS Ligas de Ouro-Platina-Paládio: Conteúdo de Ouro de até 88% Variadas quantidades de Paládio e Platina Pequenas quantidades de metais básicos Susceptíveis a deflexão

LIGAS DE METAIS ALTAMENTE NOBRES PARA RESTAURAÇÕES METALOCERÂMICAS Ligas de Ouro-Paládio-Prata: 39 a 77% de Ouro Até 35% de Paládio Até 22% de Prata Prata aumenta o coeficiente de expansão térmica porém aumenta também a descoloração

LIGAS DE METAIS ALTAMENTE NOBRES PARA RESTAURAÇÕES METALOCERÂMICAS Ligas de Ouro-Paládio: Ouro de 44 a 55% Paládio de 35 a 45% Diminuição do coeficiente de expansão térmica e isenção da descoloração de prata da cerâmica

Qualquer merda III

LIGAS DE METAIS NOBRES PARA RESTAURAÇÕES METALOCERÂMICAS Ligas de Paládio-Prata: Tendem a descolorir a cerâmica durante a queima Quando não há prata, algumas ligas tendem a formar um óxido escuro Alto coeficiente de contração térmica

LIGAS DE METAIS NOBRES PARA RESTAURAÇÕES METALOCERÂMICAS Ligas de Paládio-Prata: 53 a 61% de paládio 28 a 40% de prata Índio e estanho: aumentam dureza da liga e promovem formação de óxidos ou nódulos de liga 4 μm 1 μm

LIGAS DE METAIS NOBRES PARA RESTAURAÇÕES METALOCERÂMICAS Ligas de Cobre-Paládio: Baixa escala de fusão Susceptíveis à deformação pelo creep Cautela no uso para próteses fixas de longa extensão 74 a 80% de Paládio 9 a 15% de Cobre

LIGAS DE METAIS NOBRES PARA RESTAURAÇÕES METALOCERÂMICAS Ligas de Cobre-Paládio: Descoloração pelo Cobre é possível, porém o efeito citotóxico é mais preocupante Valores de dureza tão altos quanto algumas de metais básicos Coeficiente de contração térmica alto

LIGAS DE METAIS NOBRES PARA RESTAURAÇÕES METALOCERÂMICAS Ligas de Paládio-Cobalto: Grão pequeno - mais resistente de todos os metais nobres 78 a 88 % de Paládio 4 a 10 % de Cobalto Coeficiente de contração térmica alto como as ligas de Pd-Ag e Pd-Cu

LIGAS DE METAIS NOBRES PARA RESTAURAÇÕES METALOCERÂMICAS Ligas de Paládio-Gálio-Prata e Paládio-Gálio-Prata-Ouro: Óxidos mais claros que as outras ligas a base de paládio Baixo coeficiente de contração térmica Compatibilidade com cerâmicas de menor expansão

LIGAS DE METAIS BÁSICOS PARA RESTAURAÇÕES FUNDIDAS E METALOCERÂMICAS Comparando com as ligas de Ouro tipo IV: Menor custo e densidade Maior rigidez e dureza Comparável resistência ao manchamento e corrosão

LIGAS DE METAIS BÁSICOS PARA RESTAURAÇÕES FUNDIDAS E METALOCERÂMICAS Fornos de alta temperatura Uso de revestimentos aglutinados por fosfato ou sílica Compensação da contração de fundição Tensão na união à cerâmica Potencial para separação da cerâmica camada de óxido fracamente ligada ao metal

LIGAS DE METAIS BÁSICOS PARA RESTAURAÇÕES FUNDIDAS E METALOCERÂMICAS Resistência ao creep da ligas a base de níquel na temperatura de queima da cerâmica, é superior as ligas a base de ouro ou de platina Altos valores de creep indicam maior distorção principalmente em estruturas de maior extensão

LIGAS DE METAIS BÁSICOS PARA RESTAURAÇÕES FUNDIDAS E METALOCERÂMICAS Corrosão galvânica menor do amálgama nas ligas de metais básicos comparado às ligas de ouro Em contato com ligas de ouro tipo III, as ligas de metais básicos são mais susceptíveis a corrosão

LIGAS DE METAIS BÁSICOS PARA RESTAURAÇÕES FUNDIDAS E METALOCERÂMICAS Módulos de elasticidade cerca de 2 vezes maiores que as ligas de metais nobres mais populares Outras propriedades:

LIGAS DE METAIS BÁSICOS PARA RESTAURAÇÕES FUNDIDAS E METALOCERÂMICAS Ligas de Níquel-Cromo: 61 a 81% de Níquel 11 a 27% de Cromo 2 a 5% de Molibdênio Cromo é essencial para passividade e resistência à corrosão

LIGAS DE METAIS BÁSICOS PARA RESTAURAÇÕES FUNDIDAS E METALOCERÂMICAS Liga de Cobalto-Cromo: 53 a 67% de Cobalto 25 a 32% de Cromo 2 a 6% de Molibdênio

Qualquer merda IV

LIGAS PARA PRÓTESES PARCIAIS REMOVÍVEIS Manchamento, corrosão e passividade: Metais básicos tem alta afinidade pelo oxigênio Passividade: camada protetora contra posterior oxidação e corrosão Alumínio, Cromo e Titânio

LIGAS PARA PRÓTESES PARCIAIS REMOVÍVEIS Resistência, dureza e ductilidade: Metais básicos geralmente mais duros que as ligas de Ouro Tipo IV Pouco efeito do tratamento térmico nas ligas de metais básicos

LIGAS PARA PRÓTESES PARCIAIS REMOVÍVEIS Titânio puro (Ti C.P.): Peso leve Baixo módulo de elasticidade Ponto de fusão alto Baixo coeficiente de expansão térmica

LIGAS PARA PRÓTESES PARCIAIS REMOVÍVEIS Titânio-6Alumínio-4Vanádio (Ti-6Al-4V): Estabilização da liga contra a formação de fases intermetálicas Fase α mais resistente ao creep Fase β menos resistentes ao creep